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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2018-08-28 23:09:22



主題: NASA的 ORBIT RAINBOWS 計畫 用發光微粒雲觀測系外行星
作者: peter2018-08-28 23:09:22
https://www.nasa.gov/content/orbiting-rainbows-phase-ii/_test

(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/niac_quadrelli-phii.jpg)


https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=pia19318

新型概念望远镜出自太空微粒云 看得更远
http://tech.qq.com/a/20150419/007468.htm
1979年 Antoine Labeyrie  提出


巨大的太空镜面造价不菲,并且很难建造。他们希望使用发光微粒云来观察恒星和系外行星,探索地外生命存在的迹象。

这一概念叫做“轨道彩虹”,能够以较低成本获得高分辨率图像。喷气推进实验室的马尔科-昆德雷利(Marco Quadrelli)说:“这种漂浮微粒云起到镜面的作用,
它没有支撑结构,没有金属框架,没有铰链,是漂浮在太空中的。”小型微粒云能够使用多样化激光束捕获和操控,
由于光子运量产生的雷射光压力可以实现对微粒物质的捕获。
光子运量可以转化成为两种力量:一种力量使微粒远离;另一种力量推动粒子朝向光束轴移动。

来自不同方向的雷射压力可以改变微粒云的外形,推动微粒排列成同一方向。微粒云是由数百万个微粒构成的,每个微粒的直径不足1毫米。

昆德雷利说:“我们可以部署微粒云,捕获它,并改变它的外形。”据悉,
最初基于雷射光捕获镜面的太空望远镜概念是1979年法兰西学院天文学家安托万-拉贝里耶(Antoine Labeyrie)提出的。
目前,“轨道彩虹”研究小组试图使用雷射光压力操控微粒云的外形。

目前,“轨道彩虹”并未在太空环境下进行证实,研究人员在低地球轨道的一项测试中,部署带有一些微粒的望远镜,
微粒直径不大于瓶盖,呈现它如何捕获和改变反射光线。下一步将添加更多的微粒,达到可以成像拍照的条件



主題: 回覆: NASA的 ORBIT RAINBOWS 計畫 用發光微粒雲觀測系外行星
作者: peter2018-08-28 23:10:20
http://dsti.net/Information/News/87251

有研究人员成功利用激光将微小聚苯乙烯颗粒聚集排列形成一面小型反射镜。若该技术成熟了,那么,足球场般大的天基望远镜可能仅有几片面包重。没有了重量的约束,望远镜的性能会比以前所想象的高得多。

对天基望远镜而言,尺寸越大,性能越高。像“哈勃”这样的太空望远镜,采用巨大的反射镜来提高集光能力,反射镜越大,收集的光就越多,使“哈勃”能看见最昏暗和最遥远的星系。但巨大而又笨重的反射镜,制造成本和进入太空的成本,都十分昂贵。因此,科学家们一直在设法寻找新途径以使反射镜尺寸更大、质量更轻。

1970年,贝尔实验室的科学家阿斯金(Arthur Ashkin)发现可利用激光束来束缚微粒。自那时开始,科学家们已经用激光捕获过原子、分子和其他细小粒子。这种“光镊”技术还使生物学家们能探究病毒、细胞、细菌和DNA。

1979年,天文学家拉贝瑞(Antoine Labeyrie)提出可利用激光束将颗粒排布成一个反射表面,造一个超轻反射镜用于天基望远镜。例如,一台35米口径的望远镜重仅100g。作为对比,“哈勃”的2.4米主镜重达828kg。超轻反射镜不但能使望远镜变轻,而且还能在受到陨石打击之后自我修复。BAE系统公司的物理学家格兹郭泽克(Tomasz Grzegorczyk)称,粒子有返回平衡态的自然趋势,从而重新形成薄膜。这是一个巨大的优势。

格兹郭泽克和瑞士联邦理工学院的同事们,在2014年1月的《物理评论通讯》上撰文说,他们利用激光使150颗聚苯乙烯球形颗粒(直径3微米)排布成了一个平坦的反射面并实际用这个反射面反射了一个图像。他们还进行了计算,认为由一系列小微粒排布成的抛物反射面,可以像一个望远镜的反射面那样聚焦出一个图像。

格兹郭泽克承认,已完成的研究工作只是前进了一步,想要造出一个这样的望远镜,还有很长的路要走,需面对诸多挑战。比如,真正的望远镜所需的反射镜尺寸要比实验中获得的大百万倍,所需的高能激光器目前尚不存在。另外,最大的难点在于如何在真空中稳定粒子。实验中,颗粒浸没在水中,水有助于防止粒子抖动,保持晶格结构。

法国尼斯非线性研究所的物理学家里皮(Gian-Luca Lippi)认为,格兹郭泽克的实验成功是一项了不起的成就。以前有理论研究认为可能,这毕竟是首次实验演示。

哈佛另一物理学家伯恩斯(Michael Burns)也认为实验结果没有提供镜面的反射效率。不过他说“这次实验表明原理可行,这项工作使超轻望远镜离实现近了一步。人们必须一步一步地朝那个方向前进。这是迈得很好的一步。”

格兹郭泽克现在想要建造的是在水体中悬浮的反射镜,而不再是漂浮在水面之上的反射镜


主題: 回覆: NASA的 ORBIT RAINBOWS 計畫 用發光微粒雲觀測系外行星
作者: peter2018-08-28 23:12:14
http://tech.qq.com/a/20150419/007468.htm

(http://img1.gtimg.com/tech/pics/hv1/90/175/1823/118585290.jpeg)

美国宇航局表示,巨大的太空镜面造价不菲,并且很难建造。他们希望使用发光微粒云来观察恒星和系外行星,探索地外生命存在的迹象。

这一概念叫做“轨道彩虹”,能够以较低成本获得高分辨率图像。喷气推进实验室的马尔科-昆德雷利(Marco Quadrelli)说:“这种漂浮微粒云起到镜面的作用,它没有支撑结构,没有金属框架,没有铰链,是漂浮在太空中的。”